Ключ. слова: инструмент, упрочнение, покрытие, SiO_2, SiC
Індекс рубрикатора НБУВ: К722.536.019.910.16 + К630.099-14

Рубрики:

Різання металів інструментами із твердих сплавів, метало- та мінералокерамічних матеріалів

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

С помощью метода вакуумного осаждения из двух независимых регулируемых испарителей получены покрытия Ti - Al - N. Изменяя соотношения между составляющими потоков, можно менять фазовый состав покрытий. Исследовано влияние содержания алюминия в покрытии Ti - Al - N на износостойкость твердосплавных режущих пластин при обработке легированных сталей. Показано, что покрытия Ti - Al - N с содержанием алюминия от 10 до 20 % (мас.) обеспечивают повышение стойкости режущих пластин по сравнению с исходными в 3,8 раза в исследованной области режимов обработки. Полученные покрытия обладают высокой термостойкостью по сравнению с покрытиями TiN.

Изучены состав и структура гетерофазных покрытий на твердом сплаве ВК8, полученных методами химического газофазного осаждения TiC с двойной магнитно-абразивной обработкой, электроискрового легирования композитом на основе TiCN - AlN, а также комбинацией этих методов. Сравнительные испытания износостойкости режущих пластин ВК8 с покрытиями при обработке чугуна марки СЧ20 показали наилучшие результаты для пластин с комбинированным покрытием TiC + (TiCN - AlN).

Исследована работоспособность твердосплавного инструмента после виброабразивной обработки при лезвийно-упрочняющей механической обработке высокопрочного чугуна с различной структурой металлической матрицы. Виброабразивное упрочнение в исследуемых условиях обеспечивает рост среднего периода стойкости режущих пластин в 1,7 - 2,6 раза.

Представлены результаты исследования повышения работоспособности режущего инструмента, оснащенного поликристаллическими сверхтвердыми материалами на основе кубического нитрида бора, вакуумно-плазменными покрытиями. Показано, что инструмент с покрытием характеризуется повышенной надежностью на этапе приработки и более высокой стойкостью и позволяет проводить процесс обработки с более высокими режимами резания.

Вирішено актуальну проблему підвищення стійкості безвольфрамових твердих сплавів у процесі різання шляхом розробки та використання екологічно чистих, ефективних, недорогих і простих у технологічному відношенні методів. На базі проведеного аналізу фізико-механічних властивостей безвольфрамових твердих сплавів (БВТС), причин їх недостатньо високої стійкості та існуючих на сьогоднішній день засобів її підвищення запропоновано новий підхід до вирішення задачі підвищення стійкості БВТС - створення на їх поверхні твердомастильних покриттів за допомогою хіміко-термічної обробки у парогазовому середовищі, що складається з перегрітої пари солевмісних розчинів (оксилегування).

Розроблено об'ємну нелінійну модель на підставі методу скінченних елементів (МСЕ) розподілу температури у зоні різання, що дозволяє простежити зміну розподілу температури у разі врізання інструменту та у ході його охолодження після закінчення процесу різання. Запропоновано модель для визначення тривимірного напруженого стану різальної частини інструменту за одночасної дії теплових і силових навантажень. За допомогою даного варіаційно-градієнтного методу здійснено модернізацію МСЕ, що визначає напружений стан інструменту практично у реальному масштабі часу. Зроблено об'ємний опис механічних навантажень на передній та задній гранях. Розроблено модель розрахунку міцності ріжузального інструменту, що найбільш точно враховує реальні умови процесу різання. Доведено, що одержані розрахунки для розподілу напруг у різальній частині твердосплавного інструменту дають можливість визначати його міцність для різних умов обробки, обирати умови обробки, які гарантують надійну роботу інструменту. За допомогою даної моделі встановлено взаємозв'язок між зносом різця та величиною його термопружних напруг, що дозволяє визначити параметри процесу різання, які підвищують стійкість інструменту.

Обгрутовано новий спосіб вирішення проблеми підвищення працездатності багатогранних непереточуваних твердосплавних пластин (БНТП) на завершальному етапі комплексної обробки, що полягає у комбінуванні методу магнітно-абразивної обробки (МАО) у великих магнітних щілинах і нанесення спеціальних зносостійких покриттів методами хіміко-технічної обробки й іонно-плазмового напилення. Розроблено технологічну наладку до стандартного вертикально-фрезерного верстата, яка забезпечує ефективне фінішне МАО БНТП за наявності великих щілин з урахуванням оптимальних умов взаємодії магнітно-абразивного інструменту (МАІ) з оброблюваними поверхнями залежно від задач обробки. Визначено особливості контактної взаємодії поверхні БНТП з МАІ за магнітно-абразивної обробки за умов великих магнітних щілин. Розроблено експериментальну методику та визначено особливості кінетики формування мікропрофілю поверхні за МАО. Встановлено основні закономірності зміцнення методом МАО твердосплавного інструменту з покриттями різних типів на всіх стадіях технологічного комплексу, що складається з комбінацій МАО та нанесення спеціальних покриттів методами хіміко-технічної обробки й іонно-плазмового напилення.

Исследовано влияние адгезионного взаимодействия режущего инструмента (РИ) из твердых сплавов с покрытиями с обрабатываемым материалом на работоспособность РИ. Изучено влияние покрытий на путь резания и износ РИ.

Вивчено електроіскрове легування алюмінієвим сплавом АЛ25 різальної пластини ВК8, щоб показати вплив складу трибоплівки, яка формується в процесі різання, на зносостійкість інструменту. Досліджено кінетику електромасопереносу, мікроструктуру та склад легованого шару, його мікротвердість і розподіл елементів на поверхні різальної кромки після обробки різанням. Показано, що утворення на поверхні різальної кромки складних оксидів, які хімічно більш стійкі у порівнянні з легколеткими оксидами W і Со, збільшує зносостійкість інструменту у 1,5 - 1,8 разу.

Рассмотрены вопросы исследования устойчивости покрытий TiN, азотированного слоя и комбинированного покрытия из азотированного слоя и TiN в условиях высокоинтенсивного кавитационно-гидроабразивного износа. Получены регрессионные уравнения устойчивости покрытий, нанесенных на основу из твердого сплава типа ВК 8 от условий натекания жидкости. Показаны возможности использования функционально-ориентированного подхода к формированию поверхностного слоя протоковых частей элементов гидрорежущих устройств, доказано повышение их работоспособности.

Показаны пути повышения эффективности обработки труднообрабатываемых материалов (высокомарганцовистых сталей) за счет использования в задачах диагностического обеспечения работоспособности режущего инструмента из сверхтвердых материалов на основе кубического нитрида бора впервые установленных диагностических признаков разрушения режущей пластины на частотах резонансных значений амплитуд ее колебаний.

Встановлено, що характеристики діагностичних моделей працездатності інструмента забезпечують адекватність діагностичної інформації про технічний стан інструмента за застосування методу резонансної амплітудно-частотної характеристики спектрів власних частот різальної кромки. Доведено сталість діагностичної реакції на стан різальної частини різального інструмента (РІ), оснащеного з пластинами з полікристалічними надтвердими матеріалами (ПНТМ) на основі кубічного нітриду бору (КНБ), під час обробки деталей з високомарганцевих сталей. Сталою діагностичною ознакою початку інтенсивного руйнування різальної частини РІ, оснащеного різальними пластинами з ПНТМ на основі КНБ у діапазонах технологічних параметрів обробки деталей з високомарганцевих сталей, стало збільшення в 2,5 - 2,6 максимуму резонансних значень амплітуд коливань різальної кромки на частоті її власних коливань.

Экспериментально исследована повреждаемость кромок твердосплавного режущего инструмента при локальных контактных нагружениях. Использованы различные параметры оценки повреждаемости материалов и показана закономерность их изменения в зависимости от методов модификации поверхности пластин твердого сплава и уровня приложенной нагрузки. Проведена статистическая обработка результатов испытаний с использованием распределения Вейбулла.

Проведено моделирование акустического излучения при износе обрабатывающего инструмента из композиционного материала. Показано, что при контролируемой глубине резания износ обрабатывающего инструмента приводит к возрастанию амплитудных параметров акустической эмиссии. Определено, что при износе обрабатывающего инструмента увеличение среднего уровня амплитуды сигнала акустической эмиссии опережает увеличение его стандартного отклонения и дисперсии.

Індекс рубрикатора НБУВ: К630.099-14 + К722.536.019.9

Рубрики:

Різання металів інструментами із твердих сплавів, метало- та мінералокерамічних матеріалів

Виготовлення металорізальних інструментів з твердих сплавів, мінерало- та металокераміки

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлено результати досліджень різального інструменту з полікристалічного кубічного нітриду бору (cBN-L) за умови низького вмісту кубічного нітриду бору при обробці загартованої інструментальної сталі AISI D2. Найменші зміни у стані клинів за досліджуваних подач при токарній обробці спостерігали для композиту cBN020, тоді як найвищу інтенсивність зносу виявлено для композиту cBN200. Для всіх досліджуваних різальних матеріалів спостерігали абразивний знос, а також інтенсивну адгезію.

Розглянуто вплив режимів магнітно-абразивної обробки з використанням кулькового магнітно-абразивного інструменту на шорсткість робочих поверхонь багатогранних непереточуваних твердосплавних пластин.

Theoretical calculations and experimental studies of the influence of wear on the cutting process and the precision parameters of machining by hard alloys during milling are described in the article. The method of aerodynamic hardening is designed to increase the durability of tools, which are heterogeneous compositions of tungsten carbides, titanium and tantalum with cobalt ligature operating under severe process conditions with varying impact loads. The effect of hardening by the ADH method is achieved due to the influence of sound waves on the structure of hard alloys. The results of imitation studies of the wear process in the DEFORM system are described.

Індекс рубрикатора НБУВ: К630.099-14 + К630.099-56

Рубрики:

Різання металів інструментами із твердих сплавів, метало- та мінералокерамічних матеріалів

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ